第二章数量遗传学基础106页PPT
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动物育种学-第-数量遗传学基础-PPT精选
X和Y是两个亲属个体，
2
，
，Φ和
Φ‘分别是两个体的父系和母系基因同源的概率，下
标A和D表示加性方差和显性方差。
忽略各种显性效应和高阶加性协方差，可近似
地认为，在随机交配（非近交）时有：
CoG(vXY ,)A 2
（2.11）
因此，如果忽略基因的上位效应和显性效应，
可以得到亲属间因同源一致性造成的遗传相关，即
假定基因型效应、永久性环境效应和暂时性环境效应之间
都不存在相关，可以将表型方差（ V P ）剖分为:
VPVGVEPVET
故重复力 re 可定义为:
reVGV P VEP
VGVEP VGVEP VET
重复力的作用
重复力可用于验证遗传力估计的正确性 重复力可用于确定性状需要度量的次数
同源一致性（identity by descent，IBD）
（Malé cot，1948）：指亲属个体带有的基因是由某一 共同祖先同一基因复制而来的 。
遗传协方差的实际构成比较复杂，在忽略上位效 应和基因连锁时，它由一系列加性效应和显性效应以 及各种互作效应构成，即：
C G ( X o Y ) v ,A 2 D 2 2A 2 A 2D 2 D A 2 D （2.10）
所有的基因效应 持久性环境效应 指时间上持久或空间上非局部效应
的环境因素对个体性状表现所产生的影响。
暂时性环境效应 一些暂时的或局部的特殊环境因素
对个体性状的某次度量值产生影响
重复力估计原理
从效应剖分看,可将环境效应（ E）剖分为持久性环境效
应（ E P ） 暂时性环境效应（ E T ）两部分 EEPET ，因此 P G E G E P E T
《数量遗传》课件
遗传方差与变异方差
01
遗传方差是指由于遗传因素所引 起的表型变异，包括基因方差和 基因型方差。
02
变异方差是指由于环境因素所引 起的表型变异，包括环境方差和 残差方差。
遗传相关与相关系数
遗传相关是指两个性状在遗传上的关联程度，可以用相关系 数表示。
相关系数是指两个性状之间的关联程度，可以用相关系数r表 示，其值介于-1和1之间，正值表示正相关，负值表示负相关 。
基因治疗
利用基因编辑技术治疗遗 传性疾病，改善人类健康 状况。
人工智能在数量遗传学中的应用
数据挖掘和分析
利用人工智能技术处理大规模数据，挖掘数量性状的 遗传规律。
预测模型
基于人工智能算法构建预测模型，预测数量性状的表 现和遗传趋势。
辅助育种
利用人工智能技术优化育种方案，提高育种效率和成 功率。
转录组学和蛋白质组学分析
通过比较不同组织、发育阶段或不同处理条件下 的转录组和蛋白质组数据，筛选与目标性状相关 的差异表达基因和蛋白质。
04
数量遗传学在育种中的应用
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
作物育种
作物产量
数量遗传学在作物育种中可用于提高作物的产量。通过研究数量性状基因座（QTL），可 以定位控制产量性状的基因，进而通过分子标记辅助选择（MAS）等方法，将有益基因 聚合到一起，培育出高产的作物品种。
肉质和乳制品品质
数量遗传学在动物肉质和乳制品品质改良方面也有应用。 通过研究与肉质和乳制品品质相关的QTL，可以定位控制 这些性状的基因，进而利用MAS等技术，将有益基因聚合 到一起，培育出具有优良肉质和乳制品品质的动物品种。
人类医学研究
《数量遗传学基础》课件
03
人类健康与疾病研 究
利用数量遗传学方法研究人类复 杂疾病的发生机制，为疾病预防 和治疗提供新的思路和方法。
THANKS
感谢观看
3
疾病抵抗力增强
通过研究动物的疾病抗性基因，提高动物的疾病 抵抗力，降低养殖成本和动物疾病发生率。
人类遗传学研究
疾病预测与预防
利用数量遗传学方法，研究人类遗传性疾病的发病风险相关基因 ，为疾病的预测和预防提供科学依据。
个体差异研究
通过研究人类的数量性状基因，了解个体差异的遗传基础，为个性 化医疗和健康管理提供支持。
《数量遗传学基础》ppt课件
• 数量遗传学概述 • 数量遗传学的基本概念 • 数量性状的遗传模型 • 数量遗传学的研究方法 • 数量遗传学的应用 • 展望与未来发展
01
数量遗传学概述
定义与特点
定义
数量遗传学是研究生物群体中数量性状遗传规律的科学。
特点
数量性状是受多基因控制的，其遗传变异规律比质量性状复 杂。
04
数量遗传学的研究方法
统计分析方法
统计分析方法
QTL分析
关联分析
元分析
这是数量遗传学中最为常见和 基础的研究方法。通过统计分 析，可以对遗传数据进行分析 和解释，探究遗传变异的来源 、分布和作用机制。
数量性状位点（QTL）分析是 利用统计学方法定位控制数量 性状的基因位点，分析基因位 点对表型变异的贡献。
表型组学研究
结合新一代测序技术和成像技术，对动植物表型组进行深入研究， 以揭示表型变异与遗传变异之间的关系。
未来发展方向与挑战
01
跨物种比较研究
比较不同物种间的遗传差异，以 揭示物种进化的机制和规律，为 生物多样性保护提供科学依据。
《数量遗传 》课件
。
05
数量遗传学展望
新技术与新方法的发展
基因组学技术
随着基因组学技术的不断进步， 数量遗传学将能够更深入地研究 基因与表型之间的关联，揭示更 多复杂的遗传现象。
大数据分析方法
利用大数据分析方法，对海量的 遗传数据进行分析，能够更准确 地识别基因与性状之间的关系。
人工智能与机器学
习
人工智能和机器学习技术的发展 将为数量遗传学提供更强大的工 具，用于预测和解析复杂的遗传 模式。
3
数量遗传学在植物育种中还涉及到基因组学和表 型组学的研究，以加速新品种的培育进程。
人类医学研究
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数量遗传学在人类医学研究中主 要用于疾病易感性和复杂性疾病
的研究。
通过数量遗传学的方法，可以鉴 定与疾病相关的基因和变异位点 ，为疾病的预防和治疗提供理论
依据。
数量遗传学在人类医学研究中还 涉及到基因组学和表型组学的研 究，以揭示人类复杂的疾病机制
适用范围
适用于研究多个变量之间的相互关系和因果关 系。
分析步骤
构建因果模型，通过回归分析计算路径系数，然后评估模型的拟合度和解释力 度。
主成分分析
主成分分析
用于降低数据的维度，将多个相关变量转化为少数几 个不相关的主成分。
适用范围
适用于处理大量数据，特别是当变量之间存在多重共 线性时。
分析步骤
计算变量的相关系数矩阵，通过特征值和特征向量提 取主成分，然后解释主成分的意义和作用。
研究内容与领域
研究内容
数量遗传学主要研究数量性状的遗传 基础、遗传变异和进化过程，包括基 因型和表型关系的分析、遗传力和方 差组分的估计、选择反应和遗传进展 的预测等。
领域
05
数量遗传学展望
新技术与新方法的发展
基因组学技术
随着基因组学技术的不断进步， 数量遗传学将能够更深入地研究 基因与表型之间的关联，揭示更 多复杂的遗传现象。
大数据分析方法
利用大数据分析方法，对海量的 遗传数据进行分析，能够更准确 地识别基因与性状之间的关系。
人工智能与机器学
习
人工智能和机器学习技术的发展 将为数量遗传学提供更强大的工 具，用于预测和解析复杂的遗传 模式。
3
数量遗传学在植物育种中还涉及到基因组学和表 型组学的研究，以加速新品种的培育进程。
人类医学研究
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数量遗传学在人类医学研究中主 要用于疾病易感性和复杂性疾病
的研究。
通过数量遗传学的方法，可以鉴 定与疾病相关的基因和变异位点 ，为疾病的预防和治疗提供理论
依据。
数量遗传学在人类医学研究中还 涉及到基因组学和表型组学的研 究，以揭示人类复杂的疾病机制
适用范围
适用于研究多个变量之间的相互关系和因果关 系。
分析步骤
构建因果模型，通过回归分析计算路径系数，然后评估模型的拟合度和解释力 度。
主成分分析
主成分分析
用于降低数据的维度，将多个相关变量转化为少数几 个不相关的主成分。
适用范围
适用于处理大量数据，特别是当变量之间存在多重共 线性时。
分析步骤
计算变量的相关系数矩阵，通过特征值和特征向量提 取主成分，然后解释主成分的意义和作用。
研究内容与领域
研究内容
数量遗传学主要研究数量性状的遗传 基础、遗传变异和进化过程，包括基 因型和表型关系的分析、遗传力和方 差组分的估计、选择反应和遗传进展 的预测等。
领域
遗传学--ppt课件全篇
真核生物一个mRNA只编码一个基因；原核生 物一个mRNA编码多个基因
遗传密码与蛋白质的翻译
遗传密码
遗传密码的基本特性
• 遗传密码为三联体 • 遗传密码不重叠（少数例外），在一个mRNA上每个核苷
三点测交
干扰与并发
一个单交换发生后，在它邻近再发生第二个单交换的 机会就会减少，这种现象称为干扰或干涉 （interference，I ）
对于受到干扰的程度，通常用并发系数或符合系数 （coefficient of coincidence，C ）来表示
并发系数 = 实际双交换值 / 理论双交换值
非整倍体
超倍体（hyperploidy）
指体细胞中多若干条染色体的个体 超倍体的来源
• 由于减数分裂时个别染色体行为异常所致 n +1 配子与 n 配子结合形成三体（trisomy）
• 两个相同的 n + 1 配子结合形成四体（tetrasomy） 两个不同的 n + 1 配子结合形成双三体（double trisomy）
X三体综合征 Klinefelter （克氏）综合征
（又称小睾丸症）
超Y综合征
典型核型
45，X 47，XXX 47，XXY
47，XYY
主要特征
卵巢发育不全，呈索条状，不育，乳房不发育，蹼颈， 肘外翻 大多患者外表正常，内外生殖器、性功能一般正常，少 数卵巢功能异常。有生育能力或不育等
先天性睾丸不发育，智力低下，乳房发育等
Cy + +S
+S ×
Cy +
Cy +
Cy +
Cy +
+S
Cy - 果蝇翘翅基因
+S
遗传密码与蛋白质的翻译
遗传密码
遗传密码的基本特性
• 遗传密码为三联体 • 遗传密码不重叠（少数例外），在一个mRNA上每个核苷
三点测交
干扰与并发
一个单交换发生后，在它邻近再发生第二个单交换的 机会就会减少，这种现象称为干扰或干涉 （interference，I ）
对于受到干扰的程度，通常用并发系数或符合系数 （coefficient of coincidence，C ）来表示
并发系数 = 实际双交换值 / 理论双交换值
非整倍体
超倍体（hyperploidy）
指体细胞中多若干条染色体的个体 超倍体的来源
• 由于减数分裂时个别染色体行为异常所致 n +1 配子与 n 配子结合形成三体（trisomy）
• 两个相同的 n + 1 配子结合形成四体（tetrasomy） 两个不同的 n + 1 配子结合形成双三体（double trisomy）
X三体综合征 Klinefelter （克氏）综合征
（又称小睾丸症）
超Y综合征
典型核型
45，X 47，XXX 47，XXY
47，XYY
主要特征
卵巢发育不全，呈索条状，不育，乳房不发育，蹼颈， 肘外翻 大多患者外表正常，内外生殖器、性功能一般正常，少 数卵巢功能异常。有生育能力或不育等
先天性睾丸不发育，智力低下，乳房发育等
Cy + +S
+S ×
Cy +
Cy +
Cy +
Cy +
+S
Cy - 果蝇翘翅基因
+S
数量遗传学基础
基本概念-数量性状基因座（QTL)
对数量性状有较大影响的基因座称为数量 性状基因座（quantitative trait locus，QTL)，它 是影响数量性状的一个染色体片段，而不一定是 一个单基因座。
有限的基因如何控制众多的数量性状？
一般可以归结为下列三个原因： 1、基因仅仅是性状表现的遗传基础，它与性状的关系并非
位基因久间性一的环定上的境位随效机效应性应，和（一暂般e时p均i将性st它a环们t境i归c 并效e到f应f环ec境t效)。应偏差值中，统称
为剩余值 ，记为 R。
控制数量性状基因具有各种效应，主要有：
加性效应（additive effect，A）：等位基因 （allele）的累加效应；
显性效应（dominance effect，D）：等位基因之 间的互作效应。
群体遗传结构影响因素——迁移
迁移（migration）：不同群体间由于个体转移 引起的基因流动过程
在家畜育种实践中，迁移主要体现为引种，即 引入优良基因加快群体的遗传改良，是提高育 种效率的有效途径。
群体遗传结构影响因素—选择
选择（selection）：群体内个体参与繁殖的机会不均等， 从而导致不同个体对后代的贡献不一致。造成这种繁殖机 会不均等的原因主要有个体适应性和生活力的差异、个体 繁殖力不同及人为的选择，前两者是自然选择的主要因素， 而人工选择是动物育种改良最重要的手段。
上位效应（epitasis effect，I）：非等位基因之 间的相互作用。
基因型值是各种基因效应的总和。 G=A+D+I ，
表现型值������ P=A+D+I+E
基因效应和育种值
考察一个具有等位基因A1和A2的基因座，假 设纯合子A1A1的基因型值为+a，A2A2的基因型值 为-a，杂合子A1A2的基因型值为d，它取决于基因 的显性程度大小，无显性时d=0，完全显性时
数量遗传学-PPT课件
永久性环境和暂时性环境的剖分 是针对重复测定性状而言的
均数、方差与协方差
数量性状表型方差的剖分
假定，遗传效应间、环境效应间及遗传及 环境效应间无互作，则：
VP = VA + VD + VI + VEg + VＥs
群体平均基因型值和基因型值方差
显性水平 (Dominance level) 与显性度
设一对等位基因A1、A2的频率分别为p和q， 三种基因型A1A1、 A1A2 、A2A2的基因型值分别 为+a、d、和-a。其中d决定于基因的显性程度大 小，即显性水平。
不同显性水平下的d值
显性水平 负向超显性 负向完全显性 负向部分显性 无显性 正向部分显性 正向完全显性 正向超显性 显性基因
d
配子相(Gametic phase)或连锁相(Linkage phase)
两个基因座Ａ和Ｂ，每个基因座两个等位基因， 分别为A1、A2和B1、B2：可形成４种配子： A1B1、A1B2、A2B1、A2B2 相引相（Coupling phase）： A1B1/ A2B2 相斥相（Repulsion phase）：A1B2/ A2B1
质量性状、数量性状与阈性状的比较
质量性状 数量性状 阈性状
性状主要 品种特征、 类 型 外貌特征 遗传基础 单个或少数 主基因 变异表现 间断型 方 式 考察方式 描述 环境影响 不敏感
研究水平 家系
生产、生长 性状 微效多基因
连续型
生产、生长性 状 微效多基因
间断型
度量 敏感
群体
描述 敏感或不敏感
连锁不平衡（ Linkage disequlibrium ）：一 个基因座上的一个等位基因与另一基因座上的 一个等位基因不相互独立，即不同基因座的等 位基因间存在非随机关联： p (AB) p (A) p(B) D= p (AB) - p (A) p(B) D的取值范围是-0.25~0.25。 连锁不平衡系数随世代的变化： Dt = Do (1-r) t
动物育种学-第二章-数量遗传学基础-PPT精品
阈性状(threshold trait)：表现型呈非连续变
异，与质量性状类似，但不是由单基因决定，性状 具有一个潜在的连续型变量分布，遗传基础是多基 因控制的，与数量性状类似。
数量性状的特征
区分性状的依据:
性状是描述性的，还是可以度量的； 性状是呈间断性分布，还是连续性分布； 性状的表现是否容易受到环境的影响； 控制性状的遗传基础是单基因还是多基因。
假定基因型效应、永久性环境效应和暂时性环境效应之间
都不存在相关，可以将表型方差（ V P ）剖分为:
VPVGVEPVET
故重复力 re 可定义为:
reVGV P VEP
VGVEP VGVEP VET
重复力的作用
重复力可用于验证遗传力估计的正确性 重复力可用于确定性状需要度量的次数
若定义A1和A2基因的平均效应值分别为 1
和， 2 则有：
1 2 p p [ q d (q d [ (p p ) q ] ) 2 p]q q [d d (q p )] (2.8)
基因的平均效应 是指该基因随机地与群体
第三节 亲属间相关分析
亲属相关，有两类概念：一是亲属间的遗传相关 二是亲属间的表型相关。
亲属间的遗传相关 是从整体而言的，用亲属
个体的基因来自共同祖先的概率计算，描述亲属间 整体上的亲缘相关程度，与具体的性状没有关系。
亲属间的表型相关 是描述亲属间性状表型值
间的相关系数，由于只有特定的数量性状才有表型 值，因此这种相关在不同性状、不同群体都是有所 不同的。
假设一个个体度量了 k 次，用这些度量值的平
均数作为该个体的平均表型值，记为 Pk ,可以得到 多次度量均值方差与单次度量值方差的关系为：
遗传学基础ppt课件
自由组合定律
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同 一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
基因互作与连锁遗传
基因互作
非等位基因间通过相互作用影响同一 性状表现的现象。包括互补作用、积 加作用、重叠作用、显性上位作用、 隐性上位作用和显性抑制作用等。
连锁遗传
位于同一条染色体上的基因具有连锁 关系，在减数分裂时，这些基因会随 着染色体的分离而分离，进入不同的 配子中。
数量性状遗传与多基因遗传
数量性状遗传
数量性状是由多个基因控制的，这些基因对性状的影响程度 不同，且易受环境条件的影响。数量性状的遗传遵循正态分 布规律。
多基因遗传
多个基因共同控制一个性状的现象。每个基因对性状的影响 程度较小，但多个基因累加作用可产生显著的表型效应。
生物进化的遗传学基础
遗传变异与自然选择
突变与生物进化
生物群体中普遍存在的遗传变异是自然选 择的基础，自然选择使有利变异的基因频 率增加，不利变异的基因频率减少。
基因突变能产生新的等位基因，为生物进 化提供原材料。
基因重组与生物进化
染色体变异与生物进化
基因重组能产生大量的基因型，增加生物 变异的多样性，为生物进化提供丰富的可 选择材料。
DNA的功能
03
储存遗传信息，控制蛋白质合成，通过自我复制实现遗传信息
的传递。
RNA的结构与功能
01
02
03
RNA的组成
由核糖核苷酸组成，包含 磷酸、核糖和四种碱基（ A、U、C、G）。
RNA的类型
mRNA、tRNA和rRNA三 种类型，分别负责携带遗 传信息、转运氨基酸和组 成核糖体。
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同 一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
基因互作与连锁遗传
基因互作
非等位基因间通过相互作用影响同一 性状表现的现象。包括互补作用、积 加作用、重叠作用、显性上位作用、 隐性上位作用和显性抑制作用等。
连锁遗传
位于同一条染色体上的基因具有连锁 关系，在减数分裂时，这些基因会随 着染色体的分离而分离，进入不同的 配子中。
数量性状遗传与多基因遗传
数量性状遗传
数量性状是由多个基因控制的，这些基因对性状的影响程度 不同，且易受环境条件的影响。数量性状的遗传遵循正态分 布规律。
多基因遗传
多个基因共同控制一个性状的现象。每个基因对性状的影响 程度较小，但多个基因累加作用可产生显著的表型效应。
生物进化的遗传学基础
遗传变异与自然选择
突变与生物进化
生物群体中普遍存在的遗传变异是自然选 择的基础，自然选择使有利变异的基因频 率增加，不利变异的基因频率减少。
基因突变能产生新的等位基因，为生物进 化提供原材料。
基因重组与生物进化
染色体变异与生物进化
基因重组能产生大量的基因型，增加生物 变异的多样性，为生物进化提供丰富的可 选择材料。
DNA的功能
03
储存遗传信息，控制蛋白质合成，通过自我复制实现遗传信息
的传递。
RNA的结构与功能
01
02
03
RNA的组成
由核糖核苷酸组成，包含 磷酸、核糖和四种碱基（ A、U、C、G）。
RNA的类型
mRNA、tRNA和rRNA三 种类型，分别负责携带遗 传信息、转运氨基酸和组 成核糖体。
《数量遗传分析》课件
详细描述
该研究采用基于群体的关联分析方法，在水稻种质资源中筛选出与产量性状相关的QTL。通过精细定位和验证， 确定了多个控制产量性状的关键基因。这些基因的发掘为水稻高产育种提供了重要的基因资源和育种靶点。
案例二：猪的体重性状的关联分析
总结词
通过对猪的体重性状进行关联分析，成功识别了多个与体重性状相关的基因和位点，为猪的育种提供 了有力支持。
02
预测模型和算法的 改进
利用人工智能技术，可以开发更 精确的预测模型和算法，以解析 复杂的遗传现象。
03
个性化医疗和精准 育种
通过人工智能与数量遗传分析的 结合，可以实现更精准的个性化 医疗和育种方案。
基因组编辑技术的进一步发展
完善基因组编辑技术
目前基因组编辑技术仍存在一定的局限性和挑战，未来需要进一步发展和完善相关技术 。
应用
关联分析在人类遗传学和 动植物育种中广泛应用， 用于疾病风险预测和性状 改良。
基因组预测
基因组预测概述
基因组预测是利用全基因组数据预测个体的表型 特征或疾病风险的方法。
基本步骤
包括全基因组测序、变异识别和表型预测，以实 现基于基因组的预测。
应用
基因组预测在人类健康管理、药物研发和精准农 业等领域具有广阔的应用前景。
详细描述
该研究利用大规模猪群体资源，采用全基因组关联分析方法，对猪的体重性状进行了深入研究。通过 精细定位和功能验证，发现了一批与体重性状显著相关的基因和位点。这些结果为猪的生长发育和肉 质改良提供了重要的基因资源和育种靶点。
案例三：奶牛产奶量的基因组预测
总结词
利用数量遗传分析方法，构建了奶牛产 奶量的基因组预测模型，提高了预测准 确率，为奶牛育种提供了有力工具。
该研究采用基于群体的关联分析方法，在水稻种质资源中筛选出与产量性状相关的QTL。通过精细定位和验证， 确定了多个控制产量性状的关键基因。这些基因的发掘为水稻高产育种提供了重要的基因资源和育种靶点。
案例二：猪的体重性状的关联分析
总结词
通过对猪的体重性状进行关联分析，成功识别了多个与体重性状相关的基因和位点，为猪的育种提供 了有力支持。
02
预测模型和算法的 改进
利用人工智能技术，可以开发更 精确的预测模型和算法，以解析 复杂的遗传现象。
03
个性化医疗和精准 育种
通过人工智能与数量遗传分析的 结合，可以实现更精准的个性化 医疗和育种方案。
基因组编辑技术的进一步发展
完善基因组编辑技术
目前基因组编辑技术仍存在一定的局限性和挑战，未来需要进一步发展和完善相关技术 。
应用
关联分析在人类遗传学和 动植物育种中广泛应用， 用于疾病风险预测和性状 改良。
基因组预测
基因组预测概述
基因组预测是利用全基因组数据预测个体的表型 特征或疾病风险的方法。
基本步骤
包括全基因组测序、变异识别和表型预测，以实 现基于基因组的预测。
应用
基因组预测在人类健康管理、药物研发和精准农 业等领域具有广阔的应用前景。
详细描述
该研究利用大规模猪群体资源，采用全基因组关联分析方法，对猪的体重性状进行了深入研究。通过 精细定位和功能验证，发现了一批与体重性状显著相关的基因和位点。这些结果为猪的生长发育和肉 质改良提供了重要的基因资源和育种靶点。
案例三：奶牛产奶量的基因组预测
总结词
利用数量遗传分析方法，构建了奶牛产 奶量的基因组预测模型，提高了预测准 确率，为奶牛育种提供了有力工具。
第二章数量遗传学基础 PPT资料共106页
间断型
描
述
不敏感
家
系
系谱分析、概率论
数量性状
生产、生长性状
微效多基因系统
连续型
度
量
敏
感
群
体
生物统计
阈性状
生产、生长性状
微效多基因系统
间断型
描
述
敏
感
群
体
生物统计
数量性状遗传基础（1）
微效多基因假说
数量性状是由大量的、效应微小而类似的、并且可加的 基因控制，这些基因在世代相传中服从孟德尔原理，即 分离规律和自由组合规律，以及连锁互换规律，这些基 因间一般没有显隐性区别。此外，数量性状同时受到基 因型和环境的作用，而且数量性状的表现对环境影响相 当敏感。
si 公猪的固定效应
(sr)ij 互作效应
数量遗传学基础
对数量遗传学研究内容的几点认识
统计学思想贯穿数量遗传学的全部内容， 如遗传参数估计和育种值的预测等。
确定性与不确定性的矛盾时时体现，遗传 参数和育种值是真实存在的，但只能通过 样本来推断总体，通过表型值来预测育种 值。
研究对象在个体与群体间相互转换 遗传与变异的矛盾
(1908)
(1909)
数量遗传学
Pearson
生物统计学
(1897 、1905）
(1918)
数量遗传学基础
数量遗传学研究内容
数量性状的数学模型和遗传参数估测 选择理论和方法 交配系统（近交和杂交）的遗传效应分析 育种规划理论 基因频率和基因型频率 通径系数
统计推断
群体
遗传参数 统计预测 育种群交配系统
结果
数量遗传学基础
数量遗传学基础
《数量遗传学》课件
农业数量遗传学的应用
通过数量遗传学，我们可以改 良农作物的品质、增加产量， 并提高农业可持续发展能力。
自然数量遗传学的应用
研究自然界中的物种数量变异， 认识物种适应环境的遗传机制， 帮助保护生态多样性。
数量遗传学在生态学中的应用
1 种群ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量遗传学的应用
2 生态遗传学的应用
通过数量遗传学方法，揭示种群遗传结构 和遗传流动对生态系统的影响。
研究环境对遗传变异的选择方式，了解遗 传变异对生态系统稳定性和适应性的贡献。
数量遗传学的未来发展趋势
1
数量遗传学的研究热点和前沿
包括基因组学、表观遗传学和计算机模拟等新技术在数量遗传学研究中的应用。
2
数量遗传学的发展方向
例如研究进化、环境适应和群体动态等方面的更多领域，拓宽数量遗传学的应用 范围。
参考文献
在数量遗传学领域的经典和最新研究成果，以及相关的专业书籍和期刊论文。
《数量遗传学》PPT课件
数量遗传学是研究基因型和表现型之间关系的学科，本课程将介绍数量遗传 学的概念、研究对象、方法以及在生物学和生态学中的应用，探讨其未来发 展趋势。
什么是数量遗传学？
数量遗传学是研究基因型和表现型之间关系的学科。了解其概念、历史、基本假设和原理有助于我们深 入理解遗传表现的规律。
数量遗传学研究的对象
表现型和基因型之间的关系
数量遗传学研究表现型和基因型之间的关系，揭示基因表达对表现型变异的影响。
连锁不平衡和基因交互作用
了解连锁不平衡和基因交互作用对个体表现的影响，进一步认识遗传的复杂性。
环境对表现型的影响
研究环境对基因表达和表现型的互动，探索遗传和环境之间的相互作用。
数量遗传学的方法
遗传学第二章遗传的细胞学基础ppt课件
质的RNA聚集而成，还可能存在
类脂和少量的DNA。
•
○功能：主要的遗传物质
所在地，所以承担主要的遗传功
能。
第二章 遗传的细胞学基础
细胞、动物与植物之比较
细胞壁 细胞膜 鞭毛 内质网 微丝 中心体 高尔基体 细胞核 线粒体 叶绿体 染色体 核糖体 溶酶体 过氧化物酶体 液泡
细菌 有（蛋白聚糖）
有 有的有
(4) 某些次缢痕具有组 成核仁的特殊功能。
第二章 遗传的细胞学基础
甘肃农业大学动物科技学院
• 蚕豆：有丝分裂中期染色体（排列于赤道面上）。箭头示 两条大染色体。
第二章 遗传的细胞学基础
二、染色体的组成及结构
（一）染色质的化学组成
➢染色质=蛋白质+DNA ➢组蛋白: H1 2H2A 2H2B 2H3 2H4
第二章 遗传的细胞学基础
5.类别 各生物的染色体不仅形态结构相对稳定，而且其数目
成对。 * 同源染色体:形态和结构相同的一对染色体； * 异源染色体:这一对染色体与另一对形态结构不同的
染色体，互称为异源染色体。
第二章 遗传的细胞学基础
6.染色体组型分析（核型分析） 根据染色体长度、着丝点位置、长短臂比、随体有无
•
细胞核拉长，缢裂成两部分，接着胞质分裂→2个子细胞，看不到
纺锺丝。细菌等原核生物、高等植物一些专化组织或病变组织中发生。
•
如：小麦茎节基部和蕃茄叶腋发生新枝处，以及一些肿瘤和愈伤
细胞发生无丝分裂；近年也观察到植物的正常组织也常发生无丝分裂，植物
薄壁组织细胞、木质部细胞、绒毡层细胞和胚乳细胞等，动物胚的胎膜、填
等特点进行分类和编号。这种对生物细胞核内全部染色体 的形态特征所进行的分析，称为染色体组型分析。
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数量遗传学基础 因为基因型与所测的抗原类型一致，因此这三种基因型频率 D、H和R分别为：
M和N的基因频率分别为p和q：
数量遗传学基础
基本概念—随机交配
随机交配（random mating），其基本含义是 指在一个有性繁殖的群体中，任何个体与所 有异性个体都有相同的交配机会，即任何一 对异性个体的结合都是随机的。
和aa，可用D、H和R分别表示各自的频率，这时
D+H+R=1。
数量遗传学基础
基因频率与基因型频率的关系
在一对基因时： AA基因型频率为D，有2D的A基因 Aa基因型频率为H，有H的A和a基因 aa基因型频率为R，有2R的a基因 因此，A和a的基因频率分别为：
数量遗传学基础
实例
人类MN血型是由一对等位基因（M，N）控 制，它们是共显性的，可形成三种基因型 （MM、MN和NN），其抗原类型表现为M 型、MN型和N型。通过对69685个人的抽测， 发现M型有21045人、MN型有34378人、N型 有14262人。试估计基因和基因型频率。
基因座 群体遗传结构的影响因素
选择、突变、迁移、交配方式、遗传漂变
数量遗传学基础
基本概念—群体
孟德尔群体（Mendelian population）：个体间有 交配的可能性、在连续世代间有基因交换的有 性繁殖群体，其中的所有基因可看作是一个基 因库，各个体共享这一基因库资源，相互间可 自由地进行基因交流。
在平衡状态下，一对等位基因的基因频率与基因型频率 的关系为：
Dp2,H2p,q Rq2
Hardy-Weinberg平衡
数量遗传学基础
一对等位基因时的亲本交配类型和后代基因型频率
数量遗传学基础
一世代的基因型频率和基因频率分别为：
数量遗传学基础
群体Hale Waihona Puke 传平衡的统计检验数量遗传学基础
群体遗传平衡定理的推广
q R 0.980.98,9p 90.0101
数量遗传学基础
性连锁基因
性连锁基因与基因型频率
数量遗传学基础
数量遗传学基础
数量遗传学基础
性连锁基因频率在群体中的变化
一个个体在群体中存在的时间是有限的，除非 发生突变，其遗传基础是终生不变的。一个群 体则是可以长期存在的，群体可大可小、分布 可广可窄，其遗传结构由所有个体的遗传基础 决定，并受到各种各样的因素影响，可以随时 发生变化。
数量遗传学基础
基本概念—基因频率
基因频率（gene frequency）：在一个群 体中某一等位基因的数量与占据同一基 因座的全部等位基因总数的比例。
数量遗传学基础
群体遗传平衡定律——Hardy-Weinberg定律：
在随机交配的大群体中，若没有选择、突变、迁移等因 素的作用，基因频率和基因型频率在世代间保持不变。
在任何大群体中，不论初始基因频率如何，只要经过一 个世代的随机交配，一对常染色体上的基因就可达到平 衡状态，没有其它因素影响时，其基因频率和基因型频 率在以后的连续世代随机交配情况下保持平衡状态。
数量遗传学基础
数量遗传学的形成过程
孟德尔规律 (1865)
重新发现 (1900)
细胞遗传学……
Galton
Nilsson-Ehle, Johannsen, Fisher
(1889)
(1908)
(1909)
数量遗传学
Pearson
生物统计学
(1897 、1905）
(1918)
数量遗传学基础
数量遗传学研究内容
一对等位基因无显性或显性不完全 一对等位基因完全显性 性连锁基因 复等位基因 多基因座
数量遗传学基础
一对等位基因完全显性
可以识别的隐性纯合子基因型频率等于 q 2
q ，R 而p=1-q，从而很容易的确定群体的基
因频率。
例子：在奶牛中有角与无角是由一对等位基因控制的， 无角是显性的。据某牛场统计表明，约有2％的牛是无角 的，试计算基因频率。
研究对象在个体与群体间相互转换 遗传与变异的矛盾
数量遗传学基础
数量遗传学研究现状及发展前景
数量性状遗传基础理论方面 遗传参数估计的方法方面 选择理论和方法方面 资料处理和计算手段方面 宏观应用方面 新知识和技术方法的应用方面
数量遗传学基础
第一节：群体的遗传结构
群体的遗传结构—基因频率、基因型频率 群体遗传平衡定律：Hardy－Weinberg定律 群体遗传平衡定律的推广—等位多基因、多
eijk 随机误差效应
si 公猪的固定效应
(sr)ij 互作效应
数量遗传学基础
对数量遗传学研究内容的几点认识
统计学思想贯穿数量遗传学的全部内容， 如遗传参数估计和育种值的预测等。
确定性与不确定性的矛盾时时体现，遗传 参数和育种值是真实存在的，但只能通过 样本来推断总体，通过表型值来预测育种 值。
数量性状的数学模型和遗传参数估测 选择理论和方法 交配系统（近交和杂交）的遗传效应分析 育种规划理论 基因频率和基因型频率 通径系数
统计推断
群体
遗传参数 统计预测 育种群交配系统
群体
参数估计
选择
繁殖
育种规划
图：数量遗传学研究内容间的相互关系
数量遗传学基础
数量性状遗传规律的研究步骤
建立数量性状遗传关系的数学模型 根据资料检验模型的正确性 估计模型参数，即遗传参数 检验参数估计的可靠性 结合实际作出参数的生物学解释 应用模型解决实际育种问题
用百分率表示，取值范围在0到1之间， 通常写成小数的形式，它是群体遗传特 性的基本标志。
数量遗传学基础
基本概念—基因型频率
基因型频率（genotype frequency）：在二倍体的 生物群体中，某一基因座的特定基因型在其全部 基因型中所占的比例。
用百分率表示，取值范围在0到1之间，通常也写 成小数的形式，同一位点的所有基因型的频率总 和为1，一般用大写字母表示。在只有一对等位基 因（A和a）时，可形成三种基因型，即AA、Aa
例：
研究公猪（s）和饲养水平（ r ）及其互作效应
对猪日增重的影响。
首先建立观测值的数学模型：
yijk sirj(s)r ijeijk
i 1 、 2 、 3 ； j 1 、 2 ； k 1 、 2 、 、 n ij
yijk 第 i公猪在第 j饲养水平下的第 个k后代的日增重
总体均数
rj 饲养水平固定效应